低功耗数字多功能表的设计制作（A题）
【本科】
一、任务
设计并制作一款多功能数字测量仪表，其示意图如图1所示。
图1 低功耗数字多功能表系统示意图
二、要求
1. 基本要求
（1）采用9V方电池供电。自行设计保证该仪表正常工作的低功耗供电电源系统。
（2）三位半数字显示，最大读数1999。
（3）测量直流电压量程：0.2V、2V、20V；精度±(1%+2个字)；输入阻抗：≥10MΩ。
（4）测量交流电压量程：0.2V、2V、20V；精度±(1.5%+5个字)；频率范围：40Hz~400Hz；输入阻抗：≥10MΩ。
（5）测量电阻量程：200Ω、2kΩ、20kΩ；精度±(1%+5个字)。
（6）测量电容量程：100nF、100uF；精度±(5%+10个字)。
（7）晶体三极管β参数测试：测量类型NPN或PNP，显示范围0~1000，精度±(2%+2个字)；测试条件：基极电流约10uA，V CE约3V。
2. 发挥部分
（1）增加“自动关机”功能，即在测量模式下，若1分钟内无任何按键按下，
仪表将自动关闭供电电源并进入低功耗状态；再按下任意键，仪表将自动返回“自动关机”前的状态。
（2）增加正弦波信号源功能：要求输出正弦波信号的频率为10Hz~100kHz，且可调；非线性失真≤3%。
（3）要求在负载为600Ω时，输出正弦波的最大值（有效值）≥5V；输出正弦波的幅值可调，调节范围100mV~5V。
（4）其他特色（例如：扩展其他功能、提高测量精度、减少失真等）
三、说明
1、不允许采用数字万用表专用A/D转换器或成品。
2、单片机建议采用MPS430单片机。
四、评分标准
低功耗电波钟的设计制作（B题）
【本科题】
一、任务
设计并制作一台低功耗电波钟。
二、要求
1．基本要求
（1）自行设计制作天线、选频放大，使其能接受中国码(BPC)电波授时数据、并输出包络。
（2）作品上电后尽可能快的完成授时信号的接受、处理。并显示时间（精确到秒）、日期和星期。
（3）以休眠方式（内部计时不停）尽可能降低整机功耗，支持键唤醒。
（4）支持自动、手动授时，并使按键数量尽可能的少。
2．发挥部分
（1）太阳能供电系统，不使用任何外部电源及一次、二次电池，并尽可能提高供电续航能力，并预留供电电压测试端子。
（2）系统在不受光情况下关闭输出，整机休眠，支持可见光唤醒。
（3）使用ACG尽可能提高信噪比，并可以显示当前信号强度。
（4）可在后台同时运行秒表计时、倒数计时功能。
三、作品说明
1．不允许使用电波钟成品模块、支持长波接受的其他无线电接受芯片和成品天线。
2．留出包络信号测试端子。不得采用单片机或其他数字电路输出模拟包络。
3、留出整机功耗测试端子，系统不得使用实时时钟。
4、建议使用MPS430单片机。
四、评分标准
超低功耗倾角测量仪的设计制作(C题)
【本科组】
一、任务
设计并制作一个超低功耗倾角测量仪。测量仪由储有电能的电解电容供电，尺寸不能超过150×150mm，高度不限。作品每按一下测试按键进行一次斜面倾角的测量并显示；测角范围0～90度。超低功耗倾角测量仪示意图如图1所示（倾
，特此说明）。
角测量仪包含显示器件和测试按键，不包含电解电容C
1
图1 超低功耗倾角测量仪示意图
二、要求
1.基本要求
（1）倾角测量仪的测角范围为0～90度，要求每按一下测试按键进行一次测量，显示分辨率为0.1度，精度为±5度。
的容量为2200μF，充电到25V后接入测量仪系统。当以每5（2）电容C
1
秒一次的频率进行测量时，测量仪至少可以正常工作60秒。
（3）增加可以测量并显示沿X、Y、Z方向重力加速度分量的功能，要求测量精度为±5%，单位为m/s2。
2.发挥部分
（1）进一步提高倾角测量仪的测量精度，使精度达到±1度。
的容量改为100μF电容，充电到25V后接入系统。并尽可能（2）电容C
1
地延长使用时间。
充电的充电装置（充电电压为25V），该充电装置要求使（3）自制为电容C
1
用1.5V干电池（电池可方便拆装）供电。（充电装置中使用的电容容量不限）（4）其他
三、说明
1. 倾角测量仪不能内置电池和发电装置，倾角测量仪内部电容容量的总和不能超过20μF。
2. 整个测试过程中显示器件必须一直显示前一次的测试结果，不能为了省
电而在显示数秒后关闭，显示器件的功耗也要计算在总功耗内。
3. 要求电容C
可以方便的安装、拆下，A点处可接一个开关。A、B两点处
1
要预留电压测量点，测试点使用鳄鱼夹引出。
的误差要求为±5%，测试时由组委会提供测试专用电容。
4. 电容C
1
5. 使用万用表测试电容电压时测量时间要尽可能短，以免万用表10M?的输入电阻引起电容电压的下降。充满电的电容要尽快使用，以尽量减小电解电容漏电流的影响。
6．选用2200μF电容和100μF电容的漏电流要尽可能小。
7. 测试时尽量选择平整的地面（用气泡水平仪测量）以免影响测试结果。
四、评分标准
车辆会车自动控制系统的设计（D题）
[本科题]
一、任务
A、B 两辆汽车相对开行，并能按指定要求到达对方的发车点。行车道路示意图如图1所示，道路两侧各有1.5～2厘米宽的黑色边沿线；道路的宽度为A、B两车的宽度之和的1.1倍；会车区路段的宽度为A、B两车的宽度之和的1.6
倍，会车区路段的长度是两车车长之和的2倍；道路中间不允许有任何导行线。
图1 道路示意图
二、要求：
1.基本要求
（1）甲乙两车分别从各自从发车区出发，正常行驶至对方的发车区停止。要求两车分别能在50秒之内到达终点。
（2）两车同时发车，以对方的发车点为终点行进（会车时可以在非会车区域会车）。要求两车在60秒之内到达各自的道路终点，且无碰撞或刮擦。
（3）两车同时发车，以对方的发车点为终点行进。其中A车首先进入Ⅰ号会车区避让，待B车通过后再继续前进.要求两车在60秒之内到达各自的道路终点，且无碰撞或刮擦。
2.发挥部分
（1）A车先开行，B车后开行，且使之在2号路段相遇；相遇后，后出发的
B车后退进入II号会车区避让，会车后两车继续前进，要求两车在90秒之内到达各自的道路终点，且无碰撞或刮擦。
（2）任意指定一辆车先开行，另外一辆车后开行。相遇后，要求两辆汽车能根据各自离开会车区的距离进行避让，即离会车区距离近的车辆后退进入会车区避让，进行会车，两车应在90秒之内到达各自的道路终点，且无碰撞或刮擦。
（3）其他。
三、说明：
1.道路两侧各有1.5～2厘米宽的黑色边沿线，道路的宽度包括边沿线在内。
2.A、B 两辆汽车必须是四轮车，且车辆宽度以车辆左右两轮外侧所占最大尺寸，如图2所示。车辆的长度为车辆前后两轮所占最大尺寸，如图3所示。车辆的高度不限。
图2 车身宽度的示意图
3.竞赛开始后，A、B两车不可互换。
4.刮擦是指两车侧面发生接触，碰撞是指任两车前后发生接触。会车时两车不应发生刮蹭或碰撞，每发生一次刮擦蹭减1分，每发生一次碰撞减3分。
图3 车身长度的示意图
5.车辆开行后任何车轮驶出道路边线之外即为失败。
6.车辆不允许遥控。
7.道路自行制作，道路尺寸不符合要求者将被取消竞赛资格。
8．建议使用MSP-EXP430开发板
四、评分标准
双路低频信号发生及分析仪的设计制作（E题）
[本科题]
一、任务
设计并制作一个双路低频信号发生器，以及一个能对信号进行频域分析的仪器。电路结构框图示意图如图1所示。
图1 电路结构框图示意图
二、要求
1．基本要求
（1）两路信号均可程控选择输出正弦波、矩形波、三角波和锯齿波，频率可预置，范围为1000Hz到2000Hz，设置的步进值不大于10Hz，频率准确度不低于1%，且每路信号的波形及频率都可以单独预置。
（2）两路输出信号最大幅度不低于2.5V，幅度可预置，设置的步进值不大于100mv，且每路信号的幅度都可以单独预置。
（3）能产生两路频率相同相位差可预置的双相正弦信号，相位差预置范围为0～360度，设置步进值为10度，精度为10度。
（4）输出矩形波的占空比能在1%—99%范围内预置，设置步进值为1%，精度为1%。
( 5 ) 仪表低功耗分析。
2．发挥部分
（1）信号叠加电路能对信号发生器输出的两路正弦信号（频率和幅度可以不相同）进行合成，合成后的叠加信号波形正确。
（2）分析仪能对信号叠加电路输出的叠加信号进行频域分析，并分别显示原两路正弦信号的频率和幅度，其误差绝对值不大于10%；
（3）能在显示器显示叠加信号频谱图，；
（4）其他
三、说明
1．作品中不得使用集成DDS芯片。
2．题目中所指的幅度均为峰峰值。
3．工作电源可用成品，也可自制。
四、评分标准
直流电子负载的设计制作（F题）
【本科组】
一、任务
电子负载用于测试直流稳压电源、蓄电池等电源的性能。设计并制作一台电子负载，有恒流和恒压两种方式，可手动切换。恒流方式时要求不论输入电压如何变化（在一定的范围内），流过该电子负载的电流恒定，且电流值可设定。工作于恒压方式时，电子负载端电压保持恒定，且可设定，流入电子负载的电流随被测直流电源的电压变化而变化。
示意图
二、要求
1．基本要求
（1）负载工作模式：恒压（CV）、恒流（CC）两种模式可选择
（2）电压设置及调节范围：1.00V-20.0V，相对误差小于5%，调节时间小于3S。
（3）电流设置及调节范围：100mA-2.00A，相对误差小于5%，调节时间小于3S。
2. 发挥部分
（1）增加恒阻模式（CR），测量精度5%；
（2）扩大负载参数的设置及调节范围，以及精度；
（3）具有自动过载保护报警设计。过载值可设。
三、评分标准
四、说明
1.负载参数可调节设置，人工预置或数字程控皆可；
2.负载参数可数字化显示，两种负载参数（CV\CC）同时显示；
3.实现原理可参考示意图。
2012年全国大学生电子设计竞赛 激光枪自动射击装置（E题） 【本科组】 指导老师：王文浪 参赛队员：成闻博黎训广王军军 2012年8月5日
摘要 本设计是一个基于单片机控制的激光枪自动射击系统，主要包括:激光枪及瞄准模块、胸环靶模块和弹着点检测模块。该电子系统以SmartARM2200为控制核心，通过键盘对两个步进电机的控制，实现了激光枪弹着点在靶纸水平方向和竖直方向上的调整；通过对激光枪的控制，实现了激光束的击发和关闭；并能控制OV7670摄像头识别出弹着点在靶纸上的位置，同时在LCD屏上显示出弹着点的环数和方位信息。最后，多次测试表明，该电子系统达到了所有基础和发挥部分的设计要求。 关键词：SmartARM2200 激光枪步进电机 OV7670摄像头胸环靶 Abstract The design is a microcontroller-based control of laser guns, automatic firing system. including: the laser gun and the aiming module, chest round target module and the point of impact detection module.The controler core of the electronic system is SmartARM2200, two stepper motor can be controlled by the keyboard, which is to achieve the adjustment of the point of impact of the laser gun in the horizontal and vertical direction of the target paper; by the laser gun, the laser beam can be firing and closed; and the use of OV7670 camera is to identify the location of the point of impact in the target paper, and at the same time on the LCD screen which is showing the number of rings and azimuth information of the point of impact. Finally, several tests done show that the electronic system can meet all the design requirements. Keywords: SmartARM2200 Stepping motor OV7670 Camera Module Chest Round Target
全国电子设计大赛电源类历年题目 第一届（1994年）全国大学生电子设计竞赛题目 题目一简易数控直流电源 一、设计任务 设计出有一定输出电压范围和功能的数控电源。其原理示意图如下： 二、设计要求 1．基本要求 （1）输出电压：范围0～＋9.9V，步进0.1V，纹波不大于10mV； （2）输出电流：500mA； （3）输出电压值由数码管显示； （4）由“＋”、“－”两键分别控制输出电压步进增减； （5）为实现上述几部件工作，自制一稳压直流电源，输出±15V，＋5V。
2．发挥部分 （1）输出电压可预置在0～9.9V之间的任意一个值； （2）用自动扫描代替人工按键，实现输出电压变化（步进0.1V不变）；（3）扩展输出电压种类（比如三角波等）。 三、评分意见 项目得分 基本要求方案设计与论证、理论计算与分析、电路 图 30 实际完成情况50 总结报告20 发挥部分完成第一项 5 完成第二项15 完成第三项20 第三届（1997年）全国大学生电子设计竞赛题目
A题直流稳定电源 一、任务 设计并制作交流变换为直流的稳定电源。 二、要求 1．基本要求 （1）稳压电源在输入电压220V、50Hz、电压变化范围＋15%～－20%条件下： a．输出电压可调范围为+9V～+12V b．最大输出电流为1.5A c．电压调整率≤0.2%（输入电压220V变化范围＋15%～－20%下，空载到满载） d．负载调整率≤1%（最低输入电压下，满载） e．纹波电压（峰-峰值）≤5mV（最低输入电压下，满载） f．效率≥40%（输出电压9V、输入电压220V下，满载） g．具有过流及短路保护功能 （2）稳流电源在输入电压固定为＋12V的条件下： a．输出电流：4～20mA可调 b．负载调整率≤1%（输入电压＋12V、负载电阻由200Ω～300Ω变化时，
自动搬运机器人 王泽栋1 曹嘉隆1 高召晗1 杨超2 （1．电子信息工程系学生，2.电子信息工程系教师） 【摘要】 本设计与实作是利用反射式红外线传感器所检测到我们所要跑的路线，我们以前后车头共4颗红外感应传感器TCRT5000来检测黑色路线，并利用Atmel 公司生产的8位单片机AT89S52单片机做决策分析。，将控制结果输出至直流电机让车体自行按预先设计好的路线行走。以AT89S52晶片控制自动搬运机器人的行径，藉由自动搬运的制作过程学习如何透过程式化控制流程、方法与策略、利用汇编语言控制电机停止及正反转，使自动搬运机器人能够沿轨道自行前进、后退以及转弯。目的是在于让车子达到最佳效能之后，参加比赛为最终目的。自动搬运机器人运行过程中会遇到直线、弯道、停止。该设计集检测，微控等技术为一体，运用了数电、模电和小系统设计技术。该设计具有一定的可移植性，能应用于一些高难度作业环境中。 【关键词】自动搬运；黑线检测；时间显示。 1.系统方案选择和论证 1．1 系统基本方案 根据要求，此设计主要分为控制部分和检测部分，还添加了一些电路作为系统的扩展功能，有电动车每一次往返的时间（记录显示装置需安装在机器人上）和总的行驶时间的显示。系统中控制部分包括控制器模块、显示模块及电动机驱动模块。信号检测部分包括黑线检测模块。系统方框图如图1.1.1 图1.1 系统方框图 1．2各模块方案的比较与论证 （1）控制器模块 根据设计要求，控制器主要用于信号的接收和辨认控制电机的正反转、小车的到达直角转弯处的转向、时间显示。 方案一：采用MCS-51系列单片机价格低、体积小、控制能力强。 方案二：采用与51系列单片机兼容的Atmel公司的AT89S52作为控制器件
全国大学生电子设计竞赛 2012年TI杯模拟电子系统专题邀请赛 设计报告 参赛题目：高效LED驱动电路（A题） 参赛对号：xxx 参赛选手：xxx 参赛地点：xxx 参赛时间：2012-8-28~2012-8-29 2012-8-29
摘要： 本文主要介绍基于MSP430G2553的高效LED驱动电路的系统设计。该设计的LED驱动主回路是以TI公司的DC/DC升压芯片TPS61040为核心的恒流源电路，通过MSP430G2553对恒流源电路的给定控制，实现对LED电流的准确设定。为了实现延长断电后的恒流延续时间，我们采用单独的TPS61040做自供电升压稳压电源，为单片机提供稳定的、更长时间的工作电压。为了方便设定值的读取，综合考虑系统的设计成本，采用两位数码管显示设定电流值。最终，通过设置超级功耗单片机的低功耗模式进入断电期，真正实现了高效的LED驱动。 关键字：高效LED驱动msp430低功耗 2
1.系统方案论证 1.1供电方案论证 方案一：该方案是指只用一片TPS61040为整个系统提供电源，包括五颗白光LED、MSP430单片机、显示模块等。由于TPS61040的输入电压低至1.8V，所以当断电后电容电压可以跌到1.8V单片机仍然能够获得足够的工作电压。该方案的优点在于只用一片芯片，可以在较低的输入电压工作。缺点是输入电压不是最低的，输出电压的范围太宽。 方案二：该方案指的是用两片TPS61040作为电源，其中一片单独为五颗LED做恒流使用，另外一片将输入电压升高后，提供给LED的恒流输入和单片机。为了使升压电路的工作电压更低，采用自供电方式，即使用升压的输出电压为升压芯片供电。这样可以再电容电压低至更低值时保证系统的正常工作，进一步延长断电延续时间。还能为单片机提供一个相对稳定、合适的工作电压。缺点是由于升压电路的加入，系统的效率会有所降低、成本会提高。 本设计采用后者方案，原因在于在对第一种方案测试之后发现：五颗LED 的供电电压远高于单片机的工作电压，导致必须加入降压稳压拓扑，不可行。 1.2主控器方案论证 方案一：采用MSP430G2553作为控制器，其资源包括10位AD，14个I/O，5种低功耗模式等，满足本设计的需要。优点在于该单片机工作电压可低至1.8V,编程控制方便，能够满足要求。缺点是型号低端，功耗不如其他两种型号低，尤其是MSP430FR5739. 方案二：采用MSP430F5529作为控制器，其资源包括10位AD，I/O，6种低功耗模式等，满足本设计的需要。优点在于该单片机工作电压可低至1.8V,低功耗模式功耗非常低。缺点是编程控制不熟悉。 方案三：采用MSP430FR5739作为控制器，其资源包括10位AD，I/O，9种低功耗模式等，满足本设计的需要。优点在于低功耗模式功耗极低。缺点是该单片机工作电压达2V，编程控制不熟悉。 综合上述来看，本设计选择了熟悉的MSP430G2553作为控制器，在断电后开启低功耗模式，基本能够得到比较理想的性能。 3
2019年全国大学生电子设计竞赛试题 参赛注意事项 （1）8月7日8:00竞赛正式开始。本科组参赛队只能在【本科组】题目中任选一题；高职 高专组参赛队在【高职高专组】题目中任选一题，也可以选择【本科组】题目。 （2）参赛队认真填写《登记表》内容，填写好的《登记表》交赛场巡视员暂时保存。 （3）参赛者必须是有正式学籍的全日制在校本、专科学生，应出示能够证明参赛者学生身 份的有效证件（如学生证）随时备查。 （4）每队严格限制3人，开赛后不得中途更换队员。 （5）竞赛期间，可使用各种图书资料和网络资源，但不得在学校指定竞赛场地外进行设计 制作，不得以任何方式与他人交流，包括教师在内的非参赛队员必须迴避，对违纪参赛队取消评审资格。 （6）8月10日20:00竞赛结束，上交设计报告、制作实物及《登记表》，由专人封存。 纸张计数显示装置（F 题） 【本科组】 一、任务 设计并制作纸张计数显示装置，其组成如图1所示。两块平行极板（极板A 、极板B ）分别通过导线a 和导线b 连接到测量显示电路，装置可测量并显示置于极板A 与极板B 之间的纸张数量。 二、要求 1．基本要求 （1） 极板A 和极板B 上的金属电极部分均为边长50mm ±1 mm 的正方形， 导线a 和导线b 长度均为500mm ±5mm 。测量显示电路应具有“自校准”功能，即正式测试前，对置于两极板间不同张数的纸张进行测量，以获取测量校准信息。 （2） 测量显示电路可自检并报告极板A 和极板B 电极之间是否短路。 极板极板
（3）测量置于两极板之间1~10张不等的给定纸张数。每次在极板间放入被测纸张并固定后，一键启动测量，显示被测纸张数并发出一声蜂鸣。 每次测量从按下同一测量启动键到发出蜂鸣的时间不得超过5秒钟， 在此期间对测量装置不得有任何人工干预。 2．发挥部分 （1）极板、导线均不变，测量置于两极板之间15~30张不等的给定纸张数。 对测量启动键、显示蜂鸣、测量时间、不得人工干预等有关要求同“基 本要求(3)”。 （2）极板、导线均不变，测量置于两极板之间30张以上的给定纸张数。 对测量启动键、显示蜂鸣、测量时间、不得人工干预等有关要求同“基 本要求(3)”。 （3）其他。 三、说明 （1）被测纸张一律为70g规格的A4复印纸，极板A、B电极接触被测纸张的具体位置不限。测试时使用测试现场提供的同规格纸张。 （2）极板A、B可用金属板材制作，也可用双面覆铜板（简称双面板）制作。双面板的一面加工出边长50mm±1mm的正方形覆铜电极板，另 一面允许有用于焊接导线a、b的过孔焊盘与引线、不允许有覆铜面 网。禁止用多层板制作极板。 （3）极板A、B与导线a、b（信号线）必须为二线制平行极板结构，每块极板的电极只能连接一根信号线；导线a、b的线缆类型与排布方式 不限。极板、导线不符合上述要求的不予测试。 （4）参赛者自行设计极板与纸张之间的结构，使两极板能压紧或夹紧被测纸张，该结构不得增加电极板面积；极板A、B与导线a、b部分不得 安装或连接元器件、其他传感器或量器，否则不予测试。 （5）“自校准”应在测试前的作品恢复准备阶段完成，开始测试后不得再进行“自校准”操作。 （6）每次开始测量只能按同一个启动键（只能按一次），完成测量时发出蜂鸣音并显示锁定的被测纸张数，无法锁定显示纸张数的不得分。
2013年全国大学生电子设计竞赛 简易旋转倒立摆及控制装置（C题） 【本科组】 摘要： 通过对该测控系统结构和特点的分析，结合现代控制技术设计理念实现了以微控制器MC9S12XS128系列单片机为核心的旋转倒立摆控制系统。通过采集的角度值与平衡位置进行比较，使用PD算法，从而达到控制电机的目的。其工作过程为：角位移传感器WDS35D通过对摆杆摆动过程中的信号采集然后经过A/D 采样后反馈给主控制器。控制器根据角度传感器反馈信号进行PID数据处理，从而对电机的转动做出调整，进行可靠的闭环控制，使用按键调节P、D的值，同时由显示模块显示当前的P、D值。 关键字： 倒立摆、直流电机、MC9S12XS128单片机、角位移传感器WDS35D、PD算法
目录 一、设计任务与要求 (3) 1 设计任务 (3) 2 设计要求 (3) 二系统方案 (4) 1 系统结构 (4) 2 方案比较与选择 (4) （1）角度传感器方案比较与选择 (4) （2）驱动器方案比较与选择 (5) 三理论分析与计算 (5) 1 电机的选型 (5) 2 摆杆状态检测 (5) 3 驱动与控制算法 (5) 四电路与程序设计 (6) 1 电路设计 (6) （1）最小系统模块电路 (6) （2）5110显示模块电路设计 (7) （3）电机驱动模块电路设计 (8) （4）角位移传感器模块电路设计 (8) （5）电源稳压模块设计 (8) 2 程序结构与设计 (9) 五系统测试与误差分析 (10) 5.1 测试方案 (10) 5.2 测试使用仪器 (10) 5.3 测试结果与误差分析 (10) 6 结论 (11) 参考文献 (11) 附录1 程序清单（部分） (12) 附录2 主板电路图 (15) 附录3 主要元器件清单 (16)
1994～2009全国大学生电子设计竞赛历届题目一览 第一届（1994年）全国大学生电子设计竞赛题目 题目一简易数控直流电源 题目二多路数据采集系统 第二届（1995年）全国大学生电子设计竞赛题目 题目一实用低频功率放大器 题目二实用信号源的设计和制作 题目三简易无线电遥控系统 题目四简易电阻、电容和电感测试仪 第三届（1997年）全国大学生电子设计竞赛题目 A题直流稳定电源 B题简易数字频率计 C题水温控制系统 D题调幅广播收音机* 第四届（1999年）全国大学生电子设计竞赛题目 A题测量放大器 B题数字式工频有效值多用表 C题频率特性测试仪 D题短波调频接收机 E题数字化语音存储与回放系统 第五届（2001年）全国大学生电子设计竞赛题目 A题波形发生器 B题简易数字存储示波器 C题自动往返电动小汽车 D题高效率音频功率放大器 E题数据采集与传输系统 F题调频收音机 第六届（2003年）全国大学生电子设计竞赛题目 电压控制LC振荡器（A题） 宽带放大器（B题） 低频数字式相位测量仪（C题） 简易逻辑分析仪（D题） 简易智能电动车（E题） 液体点滴速度监控装置（F题） 第七届（2005年）全国大学生电子设计竞赛题目 正弦信号发生器（A题） 集成运放参数测试仪（B题） 简易频谱分析仪（C题）
单工无线呼叫系统（D题） 悬挂运动控制系统（E题） 数控直流电流源（F题） 三相正弦波变频电源（G题） 第八届（2007年）全国大学生电子设计竞赛题目音频信号分析仪（A题）【本科组】 无线识别装置（B题）【本科组】 数字示波器（C题）【本科组】 程控滤波器（D题）【本科组】 开关稳压电源（E题）【本科组】 电动车跷跷板（F题）【本科组】 积分式直流数字电压表（G题）【高职高专组】 信号发生器（H题）【高职高专组】 可控放大器（I题）【高职高专组】 电动车跷跷板（J题）【高职高专组】 第九届（2009年）全国大学生电子设计竞赛题目光伏并网发电模拟装置（A题）【本科组】 声音导引系统(B题)【本科组】 宽带直流放大器（C题）【本科组】 无线环境监测模拟装置（D题）【本科组】 电能收集充电器（E题）【本科组】 数字幅频均衡功率放大器（F题）【本科组】 低频功率放大器（G题）【高职高专组】 LED点阵书写显示屏（H题）【高职高专组】
2012年江西省电子设计大赛题目及电路解析
2 0 1 2年江西省大学生电子设计制作现场赛赛题 某县，有一个免费参观的“陶渊明故里纪念馆”，其入口与出口分道进出，且采用如同地铁的入口、出口的措施，确保单向通行。在入口与出口处还设有红外检测、声响、累加计数器装置，当游人进（出）馆时，须穿过红外检测器。凡有人进入检测区，立即发出清晰、响亮的声响“叮…当…，，，然后计数器自动加 1 。这样，可自动统计每天的参观人数，同时当工作人员下班、闭馆前，先检查出、入口累加计数器的计录。若出口计录小于入口计录数，说明馆内还有游人。工作人员便发出通知。直至出、入口计数器计录相等，工作人员便闭馆下班。 请参赛者在赛场提供的器材中，选取所需器材，利用传感器技术及模拟电路、数字电路知识，设计、制作一个能模拟完成上述入口（或出口）处的红外检测、声响、计数功能的电子作品，限于竞赛条件，累加计数器只用2位，即计数范围为“1-99"。 要求： 1)红外检测部件间距：可客人的中指缓慢穿
过而不会碰及红外管，为此要求发射管与接收管工作面间距至少有2 5mm，即俯视看万能板，发射管与接收管的工作面，二者间至少相隔1 0个焊孔的距离。 2)手动清零：进入工作状态前，先手动清霉（复位），显“00"，再处于等待工作的状态（不是自动复位）。 3)声响要求：“叮…当…”，．必须是清晰、响亮的双音（犹如门铃声），单音无效。 4)工作顺序：必须先进入检测、再发出“叮…当…”声响，最后累加计数并显示计录结果。彼此动作连贯，但能分清先后，当发．出“叮…”声时门闸打开，发出“当…”声时游人进门，计数显示。：_ 5)扬声器固定在万能板上：为防止作品在评审时出故障，扬声器必须固定在万台皂板的元件面，可用IN4007多余的引线剪下后，一头从板的元件面穿过再焊在万能板上，另一头（较长）留在元件面，往下压扣住扬声器，这样，一般有2根足矣。 6)电源输出用绿色发光管指示，红外管输出用黄色发光管指示。
全国大学生电子设计竞赛历年题目（1994－2003） https://www.doczj.com/doc/9411068292.html, 第一届（1994年）全国大学生电子设计竞赛题目 题目一简易数控直流电源 一、设计任务 设计出有一定输出电压范围和功能的数控电源。其原理示意图如下： 二、设计要求 1．基本要求 （1）输出电压：范围0～＋9.9V，步进0.1V，纹波不大于10mV； （2）输出电流：500mA； （3）输出电压值由数码管显示； （4）由“＋”、“－”两键分别控制输出电压步进增减； （5）为实现上述几部件工作，自制一稳压直流电源，输出±15V，＋5V。 2．发挥部分 （1）输出电压可预置在0～9.9V之间的任意一个值； （2）用自动扫描代替人工按键，实现输出电压变化（步进0.1V不变）； （3）扩展输出电压种类（比如三角波等）。
三、评分意见 题目二多路数据采集系统 一、设计任务 设计一个八路数据采集系统，系统原理框图如下： 主控器能对50米以外的各路数据，通过串行传输线（实验中用1米线代替）进行采集的显示和显示。具体设计任务是： （1）现场模拟信号产生器。 （2）八路数据采集器。 （3）主控器。 二、设计要求 1．基本要求 （1）现场模拟信号产生器：自制一正弦波信号发生器，利用可变电阻改变振荡频率，使频率在200Hz～2kHz范围变化，再经频率电压变换后输出相应1～5V直流电压（200Hz对应1V，2kHz对应5V）。 （2）八路数据采集器：数据采集器第1路输入自制1～5V直流电压，第2～7路分别输入来自直流源的
5，4，3，2，1，0V直流电压（各路输入可由分压器产生，不要求精度），第8路备用。将各路模拟信号分别转换成8位二进制数字信号，再经并/串变换电路，用串行码送入传输线路。 （3）主控器：主控器通过串行传输线路对各路数据进行采集和显示。采集方式包括循环采集（即1路、2路……8路、……1路）和选择采集（任选一路）二种方式。显示部分能同时显示地址和相应的数据。 2．发挥部分 （1）利用电路补偿或其它方法提高可变电阻值变化与输出直流电压变化的线性关系； （2）尽可能减少传输线数目； （3）其它功能的改进（例如：增加传输距离，改善显示功能）。 三、评分意见 第二届（1995年）全国大学生电子设计竞赛题目 题目一实用低频功率放大器 一、任务 设计并制作具有弱信号放大能力的低频功率放大器。其原理示意图如下：
2015 年全国大学生电子设计竞赛 全国一等奖作品
设计报告 部分错误未修正，软 件部分未添加
竞赛选题：数字频率计（F 题）
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摘要
本设计选用 FPGA 作为数据处理与系统控制的核心，制作了一款超高精度 的数字频率计，其优点在于采用了自动增益控制电路（AGC）和等精度测量法， 全部电路使用 PCB 制版，进一步减小误差。
AGC 电路可将不同频率、不同幅度的待测信号，放大至基本相同的幅度， 且高于后级滞回比较器的窗口电压，有效解决了待测信号输入电压变化大、频率 范围广的问题。频率等参数的测量采用闸门时间为 1s 的等精度测量法。闸门时 间与待测信号同步，避免了对被测信号计数所产生±1 个字的误差，有效提高了 系统精度。
经过实测，本设计达到了赛题基本部分和发挥部分的全部指标，并在部分指 标上远超赛题发挥部分要求。
关键词：FPGA 自动增益控制 等精度测量法
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目录
摘 要....................................................................................................................1 目录........................................................................................................................ 2 1. 系统方案...................................................................................................3
1.1. 方案比较与选择................................................................................3 1.1.1. 宽带通道放大器.........................................................................3 1.1.2. 正弦波整形电路.........................................................................3 1.1.3. 主控电路.....................................................................................3 1.1.4. 参数测量方案.............................................................................4
1.2. 方案描述............................................................................................4 2. 电路设计...................................................................................................4
2.1. 宽带通道放大器分析........................................................................4 2.2. 正弦波整形电路................................................................................5 3. 软件设计...................................................................................................6 4. 测试方案与测试结果...............................................................................6 4.1. 测试仪器............................................................................................6 4.2. 测试方案及数据................................................................................7
4.2.1. 频率测试.....................................................................................7 4.2.2. 时间间隔测量.............................................................................7 4.2.3. 占空比测量.................................................................................8 4.3. 测试结论............................................................................................9 参考文献................................................................................................................ 9
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“美亚光电”杯安徽省第一届大学生电子设计竞赛题 任意波形发生器（A题） 一、任务 设计制作一个波形发生器，该波形发生器能产生正弦波、方波、三角波和由用户编辑的特定形状波形。示意图如下： 二、要求 1、基本要求 （1）具有产生正弦波、方波、三角波三种周期性波形的功能。 （2）用键盘输入编辑生成上述三种波形（同周期）的线性组合波形，以及由基波及其谐波（5次以下）线性组合的波形。 （3）具有波形存储功能。 （4）输出波形的频率范围为100 Hz ～ 20 kHz（非正弦波频率按10次谐波计算）；频率可调，频率步进间隔≤100 Hz。 （5）输出波形幅度范围0 ～ 5 V（峰—峰值），可按步进0.1 V（峰—峰值）调整。 （6）具有显示输出波形的类型、频率（周期）的功能。 2、发挥部分 （1）输出波形频率范围扩展至100 Hz～200 kHz。 （2）用键盘或其他输入装置产生任意波形。 （3）增加稳幅输出功能，当负载变化时，输出电压幅度变化不大于±3％（负载电阻变化范围：100 Ω～∞）。 （4）具有掉电存储功能，可存储掉电前用户编辑的波形和设置。 （5）特色与创新。 三、评分标准
远程温湿度测量系统（B题） 一、任务 制作一个远程温湿度测量仪，该测试仪具有温湿度测量和远程显示等功能。 其结构框图如下： 二、要求 l、基本要求 （1）通过可编程控制器、变换器和温湿度传感器采集温湿度数据并在LED上显示。 （2）温度误差＜1℃，湿度误差＜1％，温度测量范围0℃～120℃，湿度测量范围1％～99％。 （3）可用电池供电。 2、发挥部分 （1）设计红外二极管发射电路和红外接收电路，实现温湿度数据的准确可靠发送和接收。 （2）设计射频发射电路和接收电路，实现温湿度数据的准确可靠发送和接收。 （3）最好采用微型化的温湿度传感器，无线传输距离＞5米。 （4）特色与创新。 三、评分标准
电子设计制作大赛报告设计课题：交通灯设计 专业班级：通信0913班 学生：文峰 巍巍 河昌 设计时间：2011.5.20~2011.6.5 电子设计制作竞赛报告
设计课题：交通灯设计 专业班级：通信0913班 学生：文峰巍巍河昌 设计时间：2011.5.20~2011.6.5 一、设计任务及实现要求： 1、使用LED灯模拟交通灯的工作过程，红、黄、绿三种颜色的LED灯分别模拟交 通灯的红灯、黄灯、绿灯。 2、实现如下要求的从状态一到状态四的循环，并通过数码管来显示倒计时的时间。 状态一：黄、绿灯熄灭，红灯亮5s，然后进入状态二； 状态二：红、绿灯熄灭，黄灯闪烁5s，然后进入状态三； 状态三：红、黄灯熄灭，绿灯亮5s，然后进入状态四； 状态四：红、绿灯熄灭，黄灯闪烁5s，然后回到状态一。 3、每个状态数码管都要显示倒计时的时间。 4、扩展：不同延时时间 二、设计原理（设计原理图，原理分析）： 1、总原理图 2、PCB图：
3、原理分析： 采用74194的左移位功能，共输出4种状态，分别是0001；0010；0100； 1000；其中的0010与1000两状态实现黄灯亮，0001实现红灯亮，0100实现绿灯 亮；通过门电路反馈实现74194移位的功能。555芯片的作用是提供一个时钟给 74192，利用74192的功能实现减计数，与数码管相连，预置初始值为5，实现倒 计时5秒的功能。再利用借位端的跳变给74194一个时钟，即5秒实现一跳变， 以达到要求亮灯的时长。对于黄灯的闪烁，只要加门电路，实现每隔1s闪烁一次。 同时外加一个门电路和开关控制74192，实现拓展时间的要求。 三、各部分电路的功能： 1、555定时电路： 555电路工作原理：如图接线， R1用0.1k的电阻， R2用7.5k的电阻，C用100uf的电容，3脚为输出 端。产生的振荡周期T=0.7（R1+2R2）C。即T≈0.7* （0.1K+2*7.5K）*100u≈1.1s。将振荡周期从三端 输出，作为时钟。
2019年江苏省大学生电子设计竞赛（TI 杯）试题 参赛注意事项 （1）2012年8月5日8:00竞赛正式开始。本科组参赛队只能在A 、B 、C 、D 、E 题目中任选一 题；高职高专组参赛队原则上在F 、G 、H 题中任选一题，也可以选择其他题目。 （2）参赛者必须是有正式学籍的全日制在校本、专科学生，应出示能够证明参赛者学生身份的 有效证件（如学生证）随时备查。 （3）每队严格限制3人，开赛后不得中途更换队员。 （4）竞赛期间，可使用各种图书资料和网络资源，但不得在学校指定竞赛场地外进行设计制作， 不得以任何方式与他人交流，包括教师在内的非参赛队员必须迴避，对违纪参赛队取消评审资格。 （5）2012年8月8日20:00竞赛结束，上交设计报告、制作实物及《登记表》，由专人封存。 微弱信号检测装置（A 题） 【本科组】 一、任务 设计并制作一套微弱信号检测装置，用以检测在强噪声背景下已知频率的微弱正弦波信号的幅度值，并数字显示出该幅度值。为便于测评比较，统一规定显示峰值。整个系统的示意图如图1所示。正弦波信号源可以由函数信号发生器来代替。噪声源采用给定的标准噪声（wav 文件）来产生，通过PC 机的音频播放器或MP3播放噪声文件，从音频输出端口获得噪声源，噪声幅度通过调节播放器的音量来进行控制。图中A 、B 、C 、D 和E 分别为五个测试端点。 图1 微弱信号检测装置示意图 二、要求 1. 基本要求 （1）噪声源输出V N 的均方根电压值固定为1V ±0.1V ；加法器的输出V C =V S +V N ，带宽大于1MHz ；纯电阻分压网络的衰减系数不低于100。 （2）微弱信号检测电路的输入阻抗R i ≥1 M Ω。 （3）当输入正弦波信号V S 的频率为1 kHz 、幅度峰峰值在200mV ~2V 范围内时，检测并显示正弦波信号的幅度值，要求误差不超过5%。 2. 发挥部分 正弦波信号源 微弱信号 检测电路 噪声源 V S V N V C V o 纯电阻 分压网络 显示 电路 加法器 V i A B C D E
2017年全国大学生电子设计竞赛 管道内钢珠运动测量装置（M题） 【高职高专】
摘要： 系统以STC15W4K61S4单片机为主控器，设计一款管道内钢珠运动测量装置。该装置可以获取管道内钢珠滚动的方向，以及倒入管道内钢珠的个数和管道的倾斜角度。并通过LCD12864液晶显示屏实时显示钢珠滚动方向、个数以及管道的倾斜角度。系统包括单片机主控模块、角度信号采集模块、磁力传感器模块、显
示模块、电源模块、采用稳压输出电源为系统提供工作电源。系统制作成本较低、工作性能稳定，能很好达到设计要求。 关键词:角度传感器、磁性接近开关、LCD12864 目录 1设计任务与要求 (1) 1.1设计任务 (1) 1.2技术指标 (1) 1.3题目评析 (1)
2方案比较与选择 (2) 2.1单片机选择 (2) 2.2角度测量选择 (2) 2.3 钢珠运动检测选择 (2) 2.4显示选择 (2) 2.5电源选择 (2) 3电路系统与程序结构设计 (3) 3.1系统硬件总体设计 (3) 3.2单片机最小系统模块设计 (3) 3.3角度传感器模块设计 (3) 3.4 磁性传感器模块设计 (4) 3.5显示模块设计 (4) 3.6电源模块设计 (4) 3.7程序结构与设计 (5) 4系统测试 (5) 5总结 (6) 参考文献及附录 (6)
1设计任务与要求 1.1设计任务 设计并制作一个管道内钢珠运动测量装置，钢珠运动部分的结构如图1.1所示。 1.2技术指标 1．基本要求 规定传感器宽度 w≤20mm，传感器1和2之间的距离l 任意选择。 （1）按照图1.1所示放置管道，由A 端放入2～10粒钢珠，每粒钢珠放入的时 间间隔≤2s，要求装置能够显示放入钢珠的个数。 （2）分别将管道放置为A 端高于B 端或B 端高于A 端，从高端放入1粒钢 珠，要求能够显示钢珠的运动方向。 （3）按照图1.1所示放置管道，倾斜角ɑ为10o～80o之间的某一角度，由A 端放入1粒钢珠，要求装置能够显示倾斜角ɑ的角度值，测量误差的绝对≤3o。 2．发挥部分 设定传感器1和2之间的距离l 为20mm ，传感器1和2在管道外表面上安放的位置不限。 （1）将1粒钢珠放入管道内，堵住两端的管口，摆动管道，摆动周期≤1s ， 摆动方式如图1.2所示，要求能够显示管道摆动的周期个数。 （2）按照图1.1所示放置管道，由A 端一次连续倒入2～10粒钢珠，要求装置 能够显示倒入钢珠的个数。 （4）其他。 3.设计报告。 1.3题目评析 根据设计要求，对题目评析如下： 本题的重点： ① 传感器灵敏度的选择。 ② 用于钢珠运动检测的传感器选择 图1.1：管道内钢珠运动测量装置的结构图 图1.2：管道摆动方式
历年年全国大学生电子设计竞赛题目 集团文件版本号：（M928-T898-M248-WU2669-I2896-DQ586-M1988）
2015年全国大学生电子设计竞赛题目 【本科组】 双向DC-DC变换器（A题） 风力摆控制系统(B题） 多旋翼自主飞行器（C题） 增益可控射频放大器（D题） 80MHz-100MHz频谱分析仪（E题） 数字频率计（F题） 短距视频信号无线通信网络（G题） 第一届（1994年） 第一届（1994年）全国大学生电子设计竞赛 A.简易数控直流电源 B.多路数据采集系统 第二届（1995年） 第二届（1995年）全国大学生电子设计竞赛 A.实用低频功率放大器 B.实用信号源的设计和制作 C.简易无线电遥控系统 D.简易电阻、电容和电感测试仪 第三届（1997年） 第三届（1997年）全国大学生电子设计竞赛A.直流稳定电源
B.简易数字频率计 C.水温控制系统 D.调幅广播收音机 第四届（1999年） 第四届（1999年）全国大学生电子设计竞赛 A.测量放大器 B.数字式工频有效值多用表 C.频率特性测试仪 D.短波调频接收机 E.数字化语音存储与回放系统 第五届（2001年） 第五届（2001年）全国大学生电子设计竞赛 A.波形发生器 B.简易数字存储示波器 C.自动往返电动小汽车 D.高效率音频功率放大器 E.数据采集与传输系统 F.调频收音机 第六届（2003年） 第六届（2003年）全国大学生电子设计竞赛 A.电压控制LC振荡器 B.宽带放大器
C.低频数字式相位测量仪 D.简易逻辑分析仪 E.简易智能电动车 F.液体点滴速度监控装置 第七届（2005年） 第七届（2005年）全国大学生电子设计竞赛 A.正弦信号发生器 B.集成运放测试仪 C.简易频谱分析仪 D.单工无线呼叫系统 E.悬挂运动控制系统 F.数控恒流源 G.三相正弦波变频电源 第八届（2007年） 第八届（2007年）全国大学生电子设计竞赛 A.音频信号分析仪 B.无线识别 C.数字示波器 D.程控滤波器 E.开关稳压电源 F.电动车跷跷板 G.积分式直流数字电压表
2012年巢湖学院电子设计竞赛试题 A 题 红外报警器 元件选用参考：红外对管、运放、555定时器、扬声器或蜂鸣器、LED 、电阻、电容、二极管、三极管等。 要求：当有物体经过红外对管的时候报警器可以发出声光报警，由于物体可能经过红外对管的时间可能很短，而报警又需要持续一段时间所以当红外对管检测到有物体通过时启动延时电路以控制声光报警时间。 图1 报警器框架示例图 B 题 频率计 元件选用参考：STC89C52单片机、四位数码管、LED 、扬声器或无源蜂鸣器、三极管、电阻、电容、晶振、开关等等。 要求 1、 基于51单片机计数器设计一个测量范围在1~9999HZ 的频率计通过四位数码管显示。 2、 通过按键设置频率上限和下限值，当频率超过上限值或下限值时发出声光报警具体要求 如下 当所测频率超过上限值时，扬声器发出一个频率在2000HZ 左右的报警声音并且点亮红色LED 。 当所测频率低于下限值时，扬声器发出一个频率在400HZ 左右的报警声音并且点亮黄色LED 。 当所测频率在设定频率之间时，扬声器停止工作并且点亮绿色LED 。 3、 当正常测量频率时数码管显示测量频率，当设置上下限值时，数码管显示设置参数。可 以通过LED 指示显示何种状态。 C 题 秒表 元件选用参考：STC89C52单片机、四位数码管、数码管驱动器件、电阻、电容、晶振、开关等等。 要求 红外检测电路 信号处理 音频信号发生 延时电路 LED 显示 扬声器
1、基于51单片机定时器设计一个计时范围在0~99.99秒的秒表。 2、具体要求是，两个按键key0 key1 当按下key0时秒表工作，再按一下秒表停止，数码 管显示计时时间。再按一下继续计时。以此循环。当按下key1时秒表复位。 3、可以扩展带有储存功能的计数器，可以记录几组数据。还可扩展其他功能。 D题信号发生器 元件选用参考：STC89C52单片机、四位数码管、一位数码管、或者液晶显示屏、LED 、DA 芯片、运放、MAX232、数码管驱动器件、电阻、电容、晶振、开关等等。 要求 1、利用单片机和DA芯片设计一个简易信号发生器。可以发生正弦波波、方波、三角波、 2、正弦波要求频率在1~100HZ可调，振幅在1~5V可调，步进1V。 3、方波要求频率在1~1000HZ，振幅在1~5V可调，步进1V，占空比在10%到90%步进5%。 4、三角波要求频率在1~100HZ可调，振幅在1~5V可调，步进1V。 5、四位数码管显示信号频率，一位显示信号幅值，LED指示何种信号。 E题电压表 基于AVR单片机，或51单片机加ADC芯片，制作一个电压表。 基本要求：可以测量直流电压，通过量程切换开关手动切换分三档，量程分别是0~500mV、0~5V、0~50V。总量程为0~50V电压。 扩展要求：量程切换通过模拟开关自动切换（需要软件判断控制切换无需手动）。可以测量交流电有效值（通过离散积分求均方根），由于交流电有负电压，而AD采集的是正电压所以外部电平需要加以处理简单的说要把负电压改为正电压用于测量（不是简单的整流，因为二极管有压降且是非线性的不确定，可选用方法硬件加入一个直流分量，然后在软件中把直流分量去除）。 显示：可以选用数码管、1602、12864或者更高档的彩屏（可写一个电压波动显示）。 F题速度加速度测量仪 在不同位置放设红外对管（可以是一对或者多对）用单片机内置定时器测量经过两对管的距离所用的时间或者所测物体上挡板通过一对光电管所用的时间，计算出速度和加速度（需要两对）。然后显示相应所测数据。
一：方案论证 1.系统总体设计方案 根据题目要求，总体设计方案如下：将交流电220V送进隔离变压器，一级输出18V交流电。通过整流滤波，将交流电转为直流电，进行DC-DC升压和降压。副DC-DC实现的降压值为5V，用于给单片机控制系统供电。通过键盘可以对主DC-DC升压的输出电压进行设定和步进调整，并由AD对输出进行采样，通过在单片机内预置的算法对输出进行补偿调整，同时从液晶屏上数字显示出电流和电压值。当开关稳压电源输出电流达到上限时，启动过流保护；当故障排除后，开关电源恢复正常工作。系统总体框图如图1.1所示。 图1.1 系统总体框图 2.主DC-DC升压电路设计方案 DC－DC升压电路采用自举式升压方式，如图1.2所示，当晶体管导通时，电感与电源接地端直接相连，形成回路。随着能量存储到电感的磁场中，流过电感的电流斜线上升，磁力线增强。 当晶体管截止时，磁场开始消失。随着它的减弱，会切割电感的导线，产生一个电压。由于磁场的运动方向与磁场建立时的方向相反，所以感应电压反向。从而实现升压的过程。 晶体管截止时电流方向 图1.2 自举式主DC-DC回路拓扑图 3.控制方法及实现方案 对主DC-DC升压转换器的控制方法采用硬件闭环控制为主、软件补偿和测量相结合的方法对DC-DC的输出进行精确控制。硬件控制采用国家半导体公司的LM2587-ADJ开关电源控制芯片组成对输出主回路的电压闭环控制，实现对系统
的粗调。软件控制选用STC12C5412AD 单片机作为系统控制器，系统的显示、按 键、A/D 、D/A 全部集中在核心控制板上，通过预置算法实现对系统的精调。 4.提高效率的方法及实现方案 1.降低二极管的损耗：二极管一般需要0.7V 的导通电压降。在输出电压为 21.6V 时，二极管要消耗一定的输出功率。而肖特基二极管的导通压降一般为 0.2V ～0.3V ，因此使用这类二极管这能够有效降低其上的功率损耗。 2.降低开关管的损耗：如果将开关管设计在外围电路中，极易由于设计参数 的问题导致开关管部分时间工作在线性区，会引起一定损耗。在设计中，选用 LM2587，它将开关管集成到芯片内部，参数由厂家整定，可以大大减少功耗。 3.减少铜损：铜损是由导线的寄生电阻和电感线圈引起的。实际设计中，选 用横截面积大的铜丝，并采取多股缠绕的方法，减少单位横截面积电阻。 4.减少铁损：引起铁损的原因有两个——磁滞损耗和涡流损耗。在实际操作 中，采用EI 型电感磁芯，并在连接处留有一定空隙。由于存在空气间隙，使之 不易产生磁滞和涡流。 二：电路设计与参数计算 1.主回路器件的选择及参数计算 题目中要求：18V 交流输入时，经转换后输入电压为21.6V （理论计算得出）， 负载端电压为30V~36V 。最大输出电流I omax 为2A ，主DC-DC 升压变换器效率 η≥70%(发挥部分要求达到η≥85%)。据此，在主DC-DC 升压回路中主要用来 实现DC-DC 变换器的器件为LM2587-ADJ 。LM2587-ADJ 内部有一个100kHz 的振荡器，内部开关电流额定值5A ，负载电压V load <65V ，输入电压需保持在 4V~40V ，变换器效率90%，理论上完全满足设计需求。 主DC-DC 回路电路图如图2.1所示，通过改变R 2和R 3的比值即可设定所需 负载电压值。 图2.1 主回路原理图 将反馈电压与内部参考电压1.23V 进行比较： V load =1.23V(1+32R R ) （2-1）